Компания IBM пообещала к 2028 году создать новый квантовый компьютер. Starling (такое название он получит) будет намного мощнее существующих и сможет исправлять ошибки. В планах также предоставить доступ пользователям с помощью облака.
Новое слово в квантовых вычислениях
Starling будет включать в себя сеть модулей, которые, в свою очередь, содержат множество чипов, находящихся в новом дата-центре (Покипси, штат Нью-Йорк). Компания хочет создать крупномасштабную машину с функцией коррекцией ошибок.
IBM преследует амбициозную цель — решить самую большую техническую проблему, оставив позади крупных конкурентов (Google, Amazon Web Services) и мелкие стартапы (бостонский QuEra и калифорнийский PsiQuantum).
Откуда берутся ошибки
Обработка чисел квантовым компьютером отличается от привычных принципов кодирования в двоичной системе (1 и 0) или битах. Вместо классического подхода используются кубиты — квантовые аналоги битов.
В основе таких вычислений лежит фундаментальный принцип квантовой механики — способность частицы или системы находиться в нескольких состояниях одновременно. Соответственно, квантовая суперпозиция позволяет кубитам представлять одновременно оба значения (1 и 0).
Кубиты IBM — это мини-сверхпроводящие цепи, которые поддерживаются вблизи абсолютного нуля, на чипах. У других компаний кубиты состоят из нейтральных атомов, ионов и фотонов.
Ошибки в квантовые вычисления закрадываются, когда оборудование, работая с одним кубитом, случайно преобразует соседний. Подобных моментов накапливается много. Поэтому квантовые компьютеры утрачивают способность точно следовать сложным алгоритмам. Это ставит под угрозу будущее химических симуляций, от которых зависит создание новых материалов и препаратов.
Квантовая гонка
Сейчас компании соревнуются, кто создаст самый эффективный и лёгкий метод исправления ошибок. Подходы разные:
Google разрабатывает алгоритм поверхностного кода. Выглядит довольно надёжно, но весьма затратно: нужно 100 кубитов для хранения 1 (логического).
Ocelot от AWS требует всего 9 кубитов. Однако это без учёта накладных расходов, которые меняют картину.
Алгоритм от IBM называют кодом проверки честности с низкой плотностью. Он требует 12 кубитов и сравним по эффективности с предыдущим (от Amazon).
Starling будет способен к декодированию в режиме реального времени. Машина сможет измерять сигнал и классифицировать его. Алгоритм декодирования смогут выполнять обычные чипы, такие как FPGA.
Компания IBM переходит к новым масштабам. Starling будет способен решать задачи, которые не под силу классическим компьютерам. Это станет возможным благодаря 200 логическим кубитам, построенным на основе чипов компании. А пока IBM разрабатывает новый квантовый компьютер, решать бизнес-задачи с применением повышенных вычислительных мощностей позволяет аренда сервера с GPU.
Ожидаемый результат Starling — 100 млн логических операций с последовательной точностью, а существующие квантовые компьютеры выполняют только несколько тысяч таких операций.
Сможет ли IBM достичь амбициозной цели к 2028 году? Эксперты считают срок реальным, однако предупреждают о возможных сложностях и задержках.
Источник: https://www.technologyreview.com/2025/06/10/1118297/ibm-large-scale-error-corrected-quantum-computer-by-2028/
Источник: habr.com